( 4,0 pontos) Para o circuito dado, calcule: a) As potências ativa (se existir), reativa (se existir) e aparente, em cada componente;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para calcular as potências ativa, reativa e aparente em cada componente de um circuito. Isso está relacionado ao estudo de circuitos elétricos, especificamente no que diz respeito a como a energia elétrica é distribuída e consumida nos diferentes elementos do circuito. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre os tipos de potência e como calculá-las em resistores, indutores e capacitores.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que cada tipo de potência significa:
-
Potência Ativa §: É a potência que realmente realiza trabalho no circuito, convertendo energia elétrica em outras formas, como calor ou luz. É medida em watts (W).
-
Potência Reativa (Q): É a potência que oscila entre a fonte e os componentes reativos (como indutores e capacitores), sem realizar trabalho útil. Também medida em volt-ampere reativo (VAR).
-
Potência Aparente (S): É a combinação da potência ativa e reativa, representando a potência total fornecida à carga. É medida em volt-ampere (VA).
Passo 3
Para cada componente do circuito, vamos identificar se ele é resistivo, indutivo ou capacitivo, porque isso vai determinar como calculamos cada tipo de potência.
-
Resistor ®: Apenas consome potência ativa. Não tem potência reativa.
-
Indutor (L): Não consome potência ativa, mas possui potência reativa.
-
Capacitor ©: Também não consome potência ativa, mas possui potência reativa de sinal oposto ao indutor.
Passo 4
Agora, vamos às fórmulas para calcular cada tipo de potência:
-
Potência Ativa §:
-
Potência Reativa (Q):
-
Potência Aparente (S):
Onde:
-
é a tensão na componente, -
é a corrente que passa pela componente, -
é o ângulo de fase entre a tensão e a corrente.
Passo 5
Vamos aplicar essas fórmulas a cada tipo de componente:
-
Resistor ®: Como um resistor é puramente resistivo, o ângulo de fase
graus. Portanto, e . Isso significa que: -
-
Indutor (L): Para um indutor puro, o ângulo de fase
graus. Portanto, e . Assim: -
-
Capacitor ©: Para um capacitor puro, o ângulo de fase
graus. Portanto, e . Assim: -
Passo 6
Então, resumindo para cada componente:
-
Resistor:
- Potência Ativa
- Potência Reativa
- Potência Aparente
- Potência Ativa
-
Indutor:
- Potência Ativa
- Potência Reativa
- Potência Aparente
- Potência Ativa
-
Capacitor:
- Potência Ativa
- Potência Reativa
- Potência Aparente
- Potência Ativa
Resposta
Assim, para cada componente do circuito, as potências ativa, reativa e aparente são calculadas conforme descrito acima, utilizando as fórmulas apropriadas baseadas nas características de cada elemento.
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e uma reatância indutiva
estão ligadas em paralelo numa linha C.A. de 120 V. Calcule:
(a) Corrente nos ramos
(b) Corrente total fornecida pela fonte
© Potência consumida
(d) Construa o diagrama fasorial
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(b) Corrente total fornecida pela fonte
© Potência consumida
(d) Construa o diagrama fasorial
Uma tensão ca de 110 V e 60 Hz é aplicada a um circuito série formado por um resistor
e um capacitor
. Responda o que se pede:
(a) Diagrama de fasores
(b) Tensão no resistor e reatância capacitiva
© Corrente e potência total do circuito
(a) Diagrama de fasores
(b) Tensão no resistor e reatância capacitiva
© Corrente e potência total do circuito